Revista Cultural Digital
ISSN: 1885-4524
Número 17 - Invierno 2010
Asociación Cultural Ars Creatio - Torrevieja

 
Microbiología al cuadrado Manuel Sánchez Angulo

 

Una de las practicas de laboratorio típicas del instituto es la de tomar una gota de agua de un charco y observarla al microscopio. Generalmente se observa una miríada de microorganismos de diversas formas. Los hay alargados, esféricos, ovalados. Algunos como las amebas, muestran una forma siempre cambiante. Otros son espirales que se mueven rápidamente por el campo visual. Lo que si es común a todos ellos es que su morfología no muestra líneas rectas, sino que predominan las curvas.

Si repetimos el mismo ensayo con una gota de agua de los cristalizadores de las salinas de Torrevieja, veremos también un gran número de formas microscópicas. Pero habrá algo que nos llamará la atención. Entre todos ellos observaremos unas formas cuadradas y que éstas son las más abundantes. ¿De quién se trata?

(Microfotografía de la arquea  Haloquadratum walsbyi. Los 
puntos brillantes del interior son vesículas  de gas que le permiten 
flotar. Fuente de la imagen:  http://microbewiki.kenyon. 
edu/index.php/Haloquadra)

La primera vez que se observaron dichas formas cuadradas se pensó que eran algún tipo de formación cristalina, pero en 1980 el microbiólogo Anthony Walsby demostró que en realidad eran formas vivas. Las describió por primera vez al observar una muestra de las pozas salinas de Sabkha Gavish, en el sur del Sinaí, un lugar que aprovechan los beduinos para recolectar sal. A partir de su hallazgo, estas peculiares formas vivas se describieron en casi todos los ecosistemas hipersalinos del planeta, fueran estos naturales como el Mar Muerto, o artificiales como las salinas de Torrevieja.

Evidentemente un microorganismo con tan extraña morfología llamó mucho la atención y fueron muchos los científicos que intentaron estudiarla y comprender el porqué de su forma. Pero en Microbiología, para estudiar un microorganismo lo primero que hay que hacer es aislarlo del resto y crecerlo en el laboratorio. Y ahí empezaron los problemas. Nadie era capaz de aislar y crecer en el laboratorio a la “Bacteria de Walsby”. La solución tardó en encontrarse 24 años y se consiguió cuando se comprendió la ecología de dicho microorganismo.

Microfotografía de la arquea Haloquadratum walsbyi. Los puntos brillantes del interior son vesículas de gas que le permiten flotar.
Fuente de la imagen: http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Haloquadra
 
La producción de sal a partir del agua de mar es un proceso bastante sencillo. La sal común es cloruro sódico y es la sal más abundante del agua marina pero no es la única sal disuelta. Para obtenerla hay que separarla del resto de sales que le acompañan. En las salinas, el agua se evapora lentamente gracias a la acción del sol. Esto provoca que las sales cada vez estén más concentradas. Algunas tienen menor solubilidad que otras y son las primeras en precipitar. Es lo que le ocurre al carbonato de sodio, la caliza, y al sulfato de calcio o yeso. Tras precipitar esas dos sales nos queda una salmuera muy concentrada de cloruro sódico y cloruro magnésico que se pasa a los cristalizadores para completar el proceso. La evaporación subsiguiente causará la precipitación del cloruro sódico y tan sólo restará una salmuera conteniendo cloruro magnésico.
 
Salinas de Torrevieja. La tonalidad púrpura es debida a una proteína producida por los microorganismos que habitan en tan especial ecosistema.Fuente de la imagen: http://www.panoramio.com/photo/527963
     

Es precisamente en los cristalizadores cuando la “Bacteria de Walsby” es más abundante, pudiendo llegar hasta alcanzar el 80 por ciento de toda la biomasa presente en esas aguas. Y esa fue la pista que ayudó a resolver el problema de cómo crecerla en el laboratorio. Lo peculiar es que la solución fue encontrada por dos grupos investigadores, uno en Australia y otro en Alicante, de manera independiente. Básicamente consistió en imitar las condiciones naturales. Se diseñó un medio de cultivo que contenía cloruro sódico y cloruro magnésico muy concentrado, tal y como ocurre en los cristalizadores. A ese medio se le añadieron nutrientes para que el microorganismo pudiera crecer. Pero esos nutrientes debían de estar presentes en muy baja concentración, porque de lo contrario comenzaban a crecer otro tipo de microorganismos que, al modo de las malas hierbas, impedían el crecimiento de la “Bacteria de Walsby”. En el fondo, el proceso de cultivar un microorganismo en el laboratorio es muy parecido al de intentar cultivar una planta silvestre en un invernadero. Un largo proceso de ensayo y error hasta que uno encuentra las condiciones ideales en las que ese ser vivo crece.

Pero una vez tenemos aislado y crecido a un microorganismo podemos estudiarlo más a fondo e intentar así entenderlo mejor. Lo primero que se hizo con la “Bacteria de Walsby” fue darle un nombre oficial. Todos los seres vivos que son conocidos por la ciencia son nombrados en latín. No es ningún capricho. Cuando se establecieron las reglas de la nomenclatura biológica el latín era el idioma de la ciencia, tal y como lo es ahora el inglés. Por eso, el ser humano es denominado Homo sapiens, el perro Canis lupus domesticus y las margaritas Bellis perennis. Los microorganismos no son excepción y a éste se le ha bautizado como Haloquadratum walsbyi que significa “el cuadrado de sal de Walsby”.

Lo segundo que se hizo fue tratar de ver el tipo de ser vivo que era y al hacerlo los investigadores se dieron cuenta de que no era una bacteria sino una “arquea”. En la Biología actual, los seres vivos se clasifican en tres grandes categorías o dominios. Sus nombres en latín son Eukarya, Bacteria y Archaea. En el primero se incluyen a las todos los seres vivos cuyas células tienen núcleo y se les denomina por ello eucariotas, que significa “verdadero núcleo”. Es decir, en ese dominio están los protozoos, los hongos, las plantas y los animales, incluyendo a los humanos. En el segundo dominio están las bacterias, desde las beneficiosas bacterias del yogur como Lactobacillus casei o Bifidobacterium immunitas, hasta los patógenos como Vibrio cholerae y Mycobacterium tuberculosis. En el tercer dominio están las “arqueas”, aunque hace unos años se las denominaba “arqueobacterias” o “bacterias antiguas”.

El nombre le vino dado por el hecho de que se pensaba de que dichos microorganismos eran las formas vivas actuales más parecidas a los microorganismos que habitaron la Tierra hace miles de millones de años (y en parte es verdad). El cambio de nombre no fue por capricho o por abreviar. Una bacteria y una arquea se parecen mucho, pero también son muy distintas. Ambas comparten el hecho de que son unicelulares y de que sus células no tienen núcleo y por ello se les denominan como microorganismos procariotas. Sin embargo, la maquinaria celular de las arqueas es más parecida a la de los eucariotas que a las de las bacterias y por ello se decidió que merecían tener su propio dominio.

Volviendo a Haloquadratum walsbyi. Este microorganismo tiene otras peculiaridades que la hacen muy interesante. Su tamaño es el de un cuadrado de 2 x 2 micras, pero su grosor es de 0,15 micras, por lo que su volumen es de 0’6 micras cúbicas. En condiciones óptimas es capaz de reproducirse en tan sólo 24 horas. Comparándola con Escherichia coli, un habitante de nuestro intestino y por ello la bacteria mejor conocida por el ser humano, que tiene un volumen de unas 2 micras cúbicas y se reproduce en tan sólo 20 minutos podríamos concluir que es un microorganismo pequeño y de crecimiento muy lento. Pero no hay que olvidar una cosa y es que en el agua de las salinas no hay tantos nutrientes como en el intestino humano, así que no es de extrañar el pequeño tamaño y la lentitud en el crecimiento de Haloquadratum walsbyi.

En cuanto al porqué de su exclusiva forma cuadrada tan distinta a la del resto de seres vivos. Pues a ciencia cierta nadie lo sabe pero probablemente tiene que ver con su metabolismo. Es fácil imaginar a las células de Haloquadratum walsbyi como diminutos paneles solares. Su forma le permite disponer de una gran superficie y eso es muy útil si tenemos en cuenta que este microorganismo necesita de la luz solar para mantenerse vivo. Posee una proteína conocida como bacteriorrodopsina que es capaz de transformar la energía luminosa en energía química aprovechable por la célula. Esa proteína tiene un color púrpura y es la responsable del famoso color rosa y morado del agua de los cristalizadores. Además, la mayor parte del interior de esta arquea está llena de vesículas de gas que le permiten flotar cerca de la superficie para captar la mayor cantidad posible de luz.

Conocer todo esto ¿para qué sirve? Es una pregunta muy típica que suele hacer la sociedad a los científicos. Y muy pertinente, porque todas estas caras investigaciones han sido pagadas con los impuestos de los ciudadanos. Evidentemente sirve para aumentar nuestro conocimiento del mundo en el que vivimos, pero la sociedad suele pedir algo más que el saber por el saber. En el aspecto aplicado el aspecto más sobresaliente es el uso biotecnológico de la bacteriorrodopsina. Esta proteína está siendo utilizada para la construcción de materiales holográficos con posible uso en el campo de la informática. Pero la bacteriorrodopsina es cara de producir, así que cualquier conocimiento que tengamos sobre la biología de un microorganismo productor puede abaratar su producción. Pero quizás es aspecto más interesante es que puede enseñarnos como pueden sobrevivir los microorganismos extraterrestres, si es que existen. Se ha postulado Io, una de las lunas de Júpiter, presenta lagunas hipersalinas en su superficie. Así que quizás, la biología de un microorganismo de Torrevieja permita comprender la forma de vida de un ser de otro planeta.

Bibliografía com­plementaria en inter­net:

http://www.espa­cial.org/planetarias/ astrobiologia/exotica_ bacteria.htm
http://microbewi­ki.kenyon.edu/index. php/Haloquadra
http://www.haloar­chaea.com/research/ index.html